米老鼠造型设计与数控加工

1、 密级： 学号：111202020017 本科生毕业（设计）论文米老鼠造型设计与数控加工系 别： XXXXXXXXX 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： XXXXXXXXX 学生姓名： XXXX 指导老师： 完成日期： 学士学位论文原创性申明本人郑重申明：所呈交的设计（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本设计（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 学位

2、论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保 密 ， 在 年解密后适用本授权书。不保密 。（请在以上相应方框内打“” ）学位论文作者签名（手写）： 指导老师签名（手写）： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日摘要机械在人们的生活中无处不在，也正是因为如此，机械设备的发展也十分的迅速。机械加工装备的产生和发展都是为了满足更高的工艺要求

3、，机械加工装备的发展对制造技术的进步同样起到了非常重要的作用。数控机床的产生就是为了能更好的更加迅速的加工出教委复杂的零件，也随着人们对机械要求的严格性不断改良。数控机床的产生和发展，是许多的复杂性的零件加工起来较为容易，并且加工出来的零件精度很高，尺寸比较统一，便于大批量生产，从而大大提高了生产效率，也减轻了人们在生产制造上的工作强度。随着时代的发展，机械制造业由刚性自动化成为柔性自动化时代，得到了人么年纪大的关注。本文是基于Pro/e的基础上对米老鼠进行的一个造型设计，以及基于UG软件对所造型好的米老鼠零件进行的数控加工。其中需要结合所学软件知识全面考虑数控加工的各种因素来完成设计要求。关

4、键词：CAD/CAM；UG；Pro/e；数控加工AbstractMechanical everywhere in people's daily life, it is because of this, the development of mechanical equipment is also very quickly. The emergence and development of mechanical processing equipment are in order to me

5、et the requirement of higher process, the development of mechanical processing equipment on the development of manufacturing technology also plays a very important role. NC machine tool is generated in order to better more quickly out

6、of commission processing complex parts, also along with the people to the strict requirements of the continuous improvement of machinery. The emergence and development of CNC machine tools, many complexity parts processing is rela

7、tively easy, and the produced parts precision is very high,relatively uniform size, convenient mass production, which greatly improve the production efficiency, but also reduce the people in manufacturing work strength.Times go on,the mechanical

8、 manufacturing industry by rigid automation becomes flexible automation era, got the attention of older people do. This article is based on a design Pro / e carried out on the basis of Mickey Mouse, as well as CNC machining software based on the modeling UG good pa

9、rts of Mickey Mouse.Which requires a combination of software knowledge learned fully consider the various factors CNC machining to complete the design requirements.Key Words: CAD / CAM; UG; Pro / e; NC目 录第1章 绪论11.1 选题背景和依据11.2 选题的意义1第2章 零件的加工工艺分析32.1零件结构的分析32.2 毛坯以及加工余量的分析32.3 定位基准的分析5第3章 基于Pro/e的米老

10、鼠三维造型设计63.1 Pro/e软件的介绍63.2 零件图的分析63.3 三维造型设计6第4章 零件加工工艺过程设计174.1 机床的选择174.2 夹具的选择184.3 工序方案的确定194.4 走刀路线的确定204.5 刀具的选择214.6 切削用量的选择224.7 切削液的选择244.8 对刀点的选择25第5章 基于UG软件的数控加工265.1 UG软件的介绍265.2 初始参数的设定265.3 创建刀具275.4 创建粗加工操作285.5 创建半精加工操作295.6 创建等高加工操作315.7 创建固定轴轮廓加工操作335.8 创建清跟加工操作345.9 模拟刀轨及后处理36结 论3

11、8参考文献39致 谢40第1章 绪论1.1 选题背景和依据数控（Numerical Control 简称：NC）技术是指用数字，文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控机床已由硬件数控机床（即采用硬件数控系统）发展到了CNC机床（computer numerical control machine tool）。CNC机床是带有嵌入式计算机的数控机床。硬件数控机床的控制功能是由其控制系统内的电气元件功能决定的。而CNC机床的控制功能是在制造数控系统时通过程序代码的形式存入计算机，在CNC机床关机时，存在只读存储器（ROM）中。CNC机床由信息输入，数控装置，伺服驱动，

12、机床本体，机电接口五大部分组成。本设计所采用的机床即为CNC机床。数控机床由普通机床发展演变而来。然而，与普通机床相比，数控机床自动化程度高，适应性强，精度高，功能强，可靠性强，效率高，减轻劳动强度，改善劳动条件，有利于生产管理的现代化等特点。因此，数控机床的普及率越来越高。这也是为什么此次毕业设计选择数控机床而不选择普通机床的原因。图1.1 数控机床的组成1.2 选题的意义 现如今社会，人民的生活水平不断提高，对物质的要求不仅仅只停留在了它的实用性上，对其美观也有了一定的要求。这就致使了许多零件的设计在实用性的基础上也对美观有了很高的要求。这也是我选择大家十分熟悉的米老鼠形象来进行造型设计的

13、原因。所设计出的米老鼠零件可以在生产应用中作为作为工具进行使用，或者可以作为装饰性用品。比如用于在生活中需要米老鼠造型的食物上作为模版工具或者是在一些挂坠上作为标本。同时，在我学习了数控机床与编程，机械设计基础，CAD/CAM应用技术课程以及UG，Pro/e软件的应用后，为了使自己能将所学课程进行一个整合，应用在实际生产生活中，并且借此提升自己所学知识在实际中的应用能力。所以选取了米老鼠造型设计与数控加工这个设计课题，希望能综合所学知识完成毕业设计。本设计的重要内容是数控机床的铣削加工，包括零件图的绘制，工艺性的分析，机床和刀具的选择，Pro/e软件对零件图的绘制以及UG软件在数控加工中的应用

14、等内容的综合，完成米老鼠造型设计与数控加工，对这方面知识有更好的学习。第2章 零件的加工工艺分析2.1零件结构的分析图2.1 零件图通过对图形的分析可得：1、 所设计的零件作为一个凸模零件，表面较复杂，所涉及到许多曲面的设计以及较多的光滑过渡的造型方法。2、 零件在造型方面由Pro/e软件设计，可用草绘，拉伸，倒圆角，建立曲面等常用的命令进行造型。3、 零件在加工方面由UG软件进行设计，可以选择最基本的数控加工方式进行加工。 4、零件在曲面与曲面的结合处十分细小，所以在刀具的选择上需要选择一些较小的刀具。但同时因零件材料强度较高，在选择刀具时也应注意刀具的刚度要求。 5、所设计的零件包括许多曲

15、面和小的型腔等结构，形状十分复杂。但是在加工中的工序比较较为容易，对表面的精度和质量的要求不是非常高。 6、零件在装夹时，因为为凸模零件，所以装夹需要加工的原材料即可，装夹较为容易。一次装夹既能完成。2.2 毛坯以及加工余量的分析1、毛坯的分析考虑到零件的设计方面以及零件的重复性使用，零件需选择强度较高耐用的材料，综合加工的考虑，选择零件的材料为未经淬硬处理的45钢锻件。则毛坯分析结果如下：材料为优质碳素钢，GB699-88；退火强度600MPa屈服强度355MPa延长率16%断面收缩率40%布氏硬度197HB热处理方式为正火由于零件尺寸为80×70mm，所以选择毛坯尺寸为90

16、15;80mm的矩形毛料，但是在加工时，毛坯的形状、尺寸离成品越近，切削的加工余量就越少，这样有助于提高材料的生产率以及利用率。但是这样经常使毛坯的加工较为困难，在制造毛坯时就需要一定的设备投入，增加了毛坯的综合成本。所以在加工此零件时，对毛坯的尺寸选择要求不大。从机械加工和毛坯制造两方面考虑，毛坯略大于零件尺寸即可。2、 加工余量的分析加工余量是指在加工过程中从加工表面上切除的金属层厚度，加工余量可分为总加工余量和工序加工余量（工序余量）两种。加工余量的大小对整个零件的加工质量，生产率和生产成本都有很大的影响。加工余量的选择过大，会加大机械加工的工作量，降低了生产效率，也加大了材料，电力和刀

17、具的损耗，加大了加工成本。加工余量过小时，就不能消除上一道工序的各种表面的误差，也无法补偿这一道工序在加工时安装工件的安装误差，很容易造成零件报废。所以合理的安排加工余量是很有必要的。但是，确定零件的加工余量的最基本原则：保证好零件的加工质量，零件加工余量尽可能的小。在实际生产中，确定加工余量可以用以下方法：分析计算法查表修正法经验估计法该零件的尺寸精度要求不高，但是表面质量要求较高，正确的确定加工余量是十分必要的。通常加工余量的大小取决于：表面粗糙度空间偏差材料表面缺陷层深度安装误差毛坯表面几何形状的误差加工的要求和材料的性能在具体加工过程中，要综合考虑达到零件所要求的表面粗糙度以及尺寸精度

18、要求和材料才加工时的变形，更好的掌握加工余量。2.3 定位基准的分析定位基准是加工的零件在装夹定位进行加工时所依据的基准。定位基准有粗基准和精基准之分。定位基准的选择的好坏，对零件的加工精度以及加工工序都有着关键性的影响。定位基准的选择是工艺过程制定的一个重要标准。该零件在普通铣床上用毛坯料的一个平面作为粗基准，先铣出一个定位面，使其达到精读要求，以此作为夹持面。将夹持面作为精基准来装夹加工零件，在虎口钳上即可完全定位。第3章 基于Pro/e的米老鼠三维造型设计3.1 Pro/e软件的介绍Pro/e软件是由PTC公司生产的集MCAD/CAM/CAE为一身的设计性软件，在三维建模和实体性造型上有

19、非常好的应用。在参数化编辑上有很好的设计性作用。应用于许多领域。掌握好Pro/e软件的各个功能是学好机械设计最基本的。UG软件有很多版本，此次设计的Pro/e软件即为Pro/ENGINEER Wildfire 5.0野火版。3.2 零件图的分析图3.1 零件三维图本次设计的三维图如图3.1所示，外轮廓较为简单，但是凸出来的形状比较复杂，涉及到了许多曲面的造型。这也是此次三维造型设计中最难的部分，尤其是在以后的加工中需要格外注意。3.3 三维造型设计此次设计所用的软件是Pro/e wildfire 5.0，零件为一个米老鼠的头部，结构比较复杂，尤其是在后面的设计中，需要逐步地创建特征以及修改，进

20、行多次曲面的草绘，拉伸，合并，倒圆角等操作，最终的到米老鼠头部的三维造型。具体步骤如下：1、 点击草绘按钮进入草绘界面2、 创建基准面DTM4，以基准面作为基准，画出曲面,如图3.2所示图3.23、 新创建基准面DTM5，在草绘命令下作出曲面，并进行边界混合，如图3.3所示图3.34、对已建立的两个平面进行拉伸，延伸和修剪，得到如图3.4曲面图3.45、 新建草绘命令下创建曲面并与之前所建曲面进行合并，如图3.5所示图3.5 6、创建新的基准面DTM7对所建平面进行延伸，偏移等细节处理，如图3.6 图3.6 7、创建多个新的基准面，在草绘命令下建立新的曲面并进行边界混合，如图3.7图3.78、

21、延伸新建立的曲面并与之前所建曲面进行合并，如图3.8图3.89、拉伸眼睛位置，合并两曲面以及对眼睛细节进行倒圆角处理，如图3.9图3.910、与第9步相似，延伸，合并，以及进行多次倒圆角，作出瞳孔的造型，如图3.10图3.1011、创建两个基准面，在草绘命令下建立脸部中心位置的曲面并进行边界混合，如图3.11图3.1112、建立基准面DTM13，并作出嘴巴位置的曲面，如图3.12图3.1213、进行多次草绘并建立基准面，作出下巴的曲面造型，并进行边界混合如图3.13图3.1314、对细节部分进行修剪，对脸部中心曲面与头部曲面进行重新造型，并且作出延伸，得到如图3.14所示图3.1415、在新的

22、基准面DTM18中，作出交截并对下巴曲面与头部曲面进行边界混合，如图3.15图3.1516、对3个曲面的交接处进行修剪与复制，重新造型后得到如图3.16图3.1617、作出耳朵位置的曲面，如图3.17图3.1718、创建基准面DTM19，作出耳朵中心曲面，如图3.18图3.1819、合并新创建的两平面，并进行倒圆角处理，如图3.19图3.1920、对头部背面的曲面连接部分进行多次合并，拉伸。已建边界混合等处理，如图3.20图3.2021、镜像已建曲面并合并。得到完整的头部曲面，如图3.21图3.2122、对已建曲面进行拉伸，使其实体化，如图3.22，3.23图3.22图3.2323、对实体化后

23、的零件造型进行倒圆角细节处理，并作出挂孔和对挂孔进行倒圆角细节处理，如图3.24图3.24最终效果图图3.26备注：第23步为装饰性设计，此次设计中，不做数控加工。第4章 零件加工工艺过程设计4.1 机床的选择机床的概念是用切削的方法将金属毛坯材料加工成所想要的机器零件的机器。机床是用来生产零件和其他机器的工作母机。因此，在刚度要求，精度要求和其它运动性能方面都有很高的要求。机床在加工时要保证加工的工件和刀具在正确的位置上，带动工件进行运动，是机械制造的核心。数控机床发展十分迅速，有着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化的特点，是普通机床所不能比的。数控机床越来越成熟，可以一台计算机控制多

24、台机床，甚至有遥控控制。数控机床在加工精度上也有很好的保持性。在切削工程中，机床主动轴高速运动。不仅仅在加工方面，在操作方面，数控机床也变得越来与人性化，更加便于操作。一些固定的标准零件在数控加工时就可以直接给加工出来，十分的方便。 机床包括：金属切削机床，主要是进行对金属零件的加工；木工机床，主要是对木材进行加工；特种加工机床，主要是用一些物理或者化学方法对零件成型进行加工；锻压机械，主要是用于对锻造，冲裁等进行加工。我们平常说的数控机床是金属切削机床，即为加工一些普通金属零件所用的机床。机床的种类有很多，为了方便计算，设计，制造，使用，对机床按照加工性质和使用的刀具的不通分为12大类：车床

25、，钻床，铣床，磨床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，刨插床，拉床，特种加工机床，镗床，锯床和其他机床。此次设计为铣削加工，即选择的为铣床。不同类型的零件应在不同的数控机床上加工，要根据零件的设计要求选择数控机床。不同类型的零件要选用相应的数控机床加工，这样才能发挥数控机床的效率和特点。此次设计的零件在数控加工方面对季度要求不是特别的高，除了细小的位置比较难加工之外，其他方面还是比较简单的。这次设计对刀具的要求比较高，对机床的要求并不高。综合以上因素，选择KVC650加工中心，参数如下：工作台面尺寸（长×宽）405×1307（mm）主轴锥孔/刀柄形式24ISO40 / BT40（

26、MAS403）工作台最大纵向行程650mm主配控制系统FANUC 0iMate-MC工作台最大横向行程450mm换刀时间（s）6.5s主轴箱垂向行程500mm主轴转速范围606000( r/min)工作台T型槽（槽数-宽度×间距）5-16×60mm快速移动速度10000（mm/min）主电动机功率5.5/7.5（kw）进给速度5800（mm/min）脉冲当量（mm/脉冲）0.001工作台最大承载(kg)700kg机床外形尺寸(长×宽×高)(mm)2540mm×2520mm×2710mm机床重量( kg)4000kg4.2 夹

27、具的选择在机床上加工零件是，为了加工出合格的零件，要把工件装夹在正确的位置上，以便于加工，这一个过程称为定位。在加工过程中，工件要受到切削力，重力，震动，离心力，惯性力的作用，我们需要另外一些工具将工件固定在机床上。这些固定的工具即为夹具，固定的过程称为装夹。1、 机床夹具机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种机床附加装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对机床获刀具的正确位置，并把工件可靠而迅速的夹紧。用夹具来装夹工件，不仅仅可以准确的定位机床，工件，刀具三者的相对位置，降低对认为的要求，还可以保证工件加工的精度。机床夹具的分类：通用夹具专用夹具组合夹具通用可调夹具和成组夹具随行

28、夹具专用机床夹具的组成：定位元件夹紧装置对刀元件，导向元件连接元件其他元件及装置夹具体2、 工件的定位六点定位原理：工件在空间可能具有的运动称为工件的自由度。在理论上讲，工件的六个自由度可以用六个支撑点进行限制。这六个支撑点必须满足一定的规律性，并保持与工件的定位基面相接触。从而使工件在机床上的位置得到固定，即为六点定位原理。完全定位：工件的六个自由度完全被限制的定位。不完全定位：按照数控加工的要求，可以允许有一个或者多个自由度不被限制的定位。欠定位：按照加工工序的要求，应该被限制的自由度没有被限制的定位。过定位：按照加工工序的要求，不应该被限制的自由度被限制的定位。也叫做重复定位。这次设计的

29、零件十分的不规则，但是其毛坯料四面可以加工的比较平整。在加工时，对加工的毛坯的定位精度要求不高，以底面和侧面作为基准，利用虎口钳夹紧工件，在装夹时注意加工的高度，用垫块来调节。具体如图4.1所示。图4.1 装夹示意图4.3 工序方案的确定铣刀旋转作为主运动，工件作仅给运动的切削加工方法为铣削加工。铣削加工是在铣床上进行的。铣床可以分为：卧式铣床、龙门铣床、工具铣床、各种专用铣床和数控铣床。此次设计采用的是数控铣床。根据数控铣削加工的特点，一般情况下，下列加工内容采用数控铣削：1、 所加工的工件上有曲线轮廓或外形，尤其是没有经过数学表达式所规定的不规则曲线轮廓。2、 已经有数学模型在空间上的曲线

30、。3、 加工面形状复杂，曲面繁多，尺寸也反复的工件。4、 用普通机床难以控制和生产的工件。5、 需要加工成高精度的工件。6、 能在一次装夹上进行走刀就能加工完成的工件。7、 大批量或者是需要提高生产率的工件，可以大大减轻人们劳动力的一般性零件。同样，有许多情况是不宜采用数控铣床加工的零件：1、 需要经常调整装夹位置的零件。2、 必须要求是专用的夹具才能装夹的零件。3、 毛坯料不能很好的装夹的零件。4、 十分简单的粗加工零件，没有必要用数控铣床。5、 必须用十分细小并且长度十分长的刀具的零件。此次设计的零件满足数控铣削加工的要求，可以用数控铣床对加工工序进行确定。在确定加工工序时需要注意以下几个

31、问题：1、 上一道工序不能影响下一道工序的装夹和生产。2、 一般来说先对细节部分进行加工，再对外形进行加工。3、 具有相同装夹方式的工序使其连续性进行，减少不必要的麻烦和误差。4、 在安排工序是应先安排对毛坯材料影响小的工序。此次需要加工的多个曲面，采用粗加工半精加工精加工等高加工清根加工的加工方法进行加工。在整个加工过程中需要对每一道工序加工完后都应对零件进行一个检查，适时的进行调整，防止报废。4.4 走刀路线的确定走刀路线是在数控加工的过程中刀具相对于工件来说的轨迹和方向。走到路线不仅仅包含了工序的内容，也反映出来工序的步骤，是在编写加工程序时的重要依据。合理的选择走到路线对数控加工是非常

32、重要的。在数控加工时，影响走刀路线的主要因素： 机床的类型，刚度和精读； 夹具的刚度； 刀具的类型，刚度和精读。在确定走刀路线时要充分考虑到这些问题才能更好的进行数控加工，才能更好的提高工作效率和减少数控编程的工作量。1、 轮廓加工的最短路线图4.2 路线图零件图样和所能选择的走刀路线如图所示。为了济公的简单方便以及提高生产效率，选择路线2，可以减少加工时间。2、 轮廓加工的进刀方式轮廓加工的进刀方式一般有两种：法线进刀和切线进刀，如图所示。图4.3 进刀示意图法线进刀方式容易产生刀痕，一般用于对表面加工精度和粗糙度要求不高的零件。但是法线进刀的走刀路线和窃谑时间都比较短。切线进刀是采用增加一

33、条和所加工工件轮廓相切的圆弧的方式，使在加工时先加工圆弧，从而过渡到加工工件，这样虽然加工时间较长，但是避免了划痕和能提高工件的精读要求。此次设计采用切线进刀的方法。但是需要注意的是，切入的圆弧半径一定要大于刀具的半径才能进行加工，否则无法建立补偿量。3、 表面加工的加工方式对于加工工件表面是，可以采用垂直下刀，螺旋下刀和斜线下刀三种方式。对于此次加工，根据简单易行的原则，采用垂直下刀的方式。4.5 刀具的选择1、常用刀具的种类铣刀的种类很多，按照其用途可以大致分为：圆柱铣刀、硬质合金端铣刀、槽铣刀、两面刃铣刀、三面刃铣刀、错齿三面刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀和成型铣刀。如图4.4所示。

34、图4.4 刀具的类型除了上面说的几种铣刀之外，数控铣床也可以使用其他的通用铣刀。但是因为在装夹刀具时有特殊的拉刀装置，或者是主轴的锥孔和刀具的不一样，需要配置过度套和拉杆。必须保证刀具锁死。2、 铣削刀具的基本要求铣刀刚性要好。这样可以在铣削加工中切削量可以加大，提高生产率。也可以在确定切削量上有比较大的选择余地。铣刀的耐用性要高。对于要不停的加工大批量零件的机床来说，铣刀的耐用性是很有必要的。这样避免经常换刀带来的误差，和刀具因为加工磨损严重，从而导致加工精度的降低，降低工件的表面质量。选择耐用性的刀具可以大大避免这个问题。除此之外，铣刀的几何角度参数和排屑性也是十分重要的，防止积屑瘤的产生

35、。选择合适的铣刀是十分重要的，是保证家共处满意零件的基本前提。3、 铣削刀具的选择对于本次设计的零件，有平面。有圆弧，有曲面，有倒圆角等等步骤，加工工序十分复杂，为了避免加工误差和装夹误差，在选择刀具时尽量减少环岛的次数，从而保证加工质量和加工精度。结合零件图，刀具选用硬质合金刀，分别是D10和D5端铣刀，D10R2圆鼻刀，D5R2球头铣刀。4.6 切削用量的选择切削用量包括切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量，如图所示为端铣的切削用量。根据刀具的耐用性，切削用量的选择方法是：先选取背吃刀量或者侧吃刀量，再确定进给速度，最后确定切削速度。图4.5 切削用量1、 背吃刀量背吃刀量a：平行于铣刀

36、轴线测量的切削层尺寸，单位为mm。端铣时，a为切削层深度；而周铣时，a为被加工表面的宽度。结合此次设计的零件，粗加工时，背吃刀量取3mm，壁留1mm；半精加工时，背吃刀量取1mm,壁留0.25mm；等高加工时，背吃刀量取0.3mm,底部余量留0.1mm；精铣曲面时，背吃刀量取0.1mm。2、 进给速度进给速度v是在单位时间内所加工工件与所用铣刀在进给方向上的相对位移，单位为mm/min。它与铣刀的转速n、铣刀齿数z及每齿进给量（mm/z）的关系为:每齿进给量的选择依据主要取决于所加工工件材料的力学性能、刀具所选用的材料、工件表面的粗糙度值等因素。工件材料的强度和硬度越高，越小，反之则越大；工件

37、表面粗糙度值越小，就越小；硬质合金铣刀的每齿进给量比同类高速钢铣刀要高。工件的刚性比较差，或者是刀具的强度比较低，应该选取小值。3、切削速度根据所允许的标准切削速度Vc(m/min)选取： 其中Vc是工件的切削速度 D-工件或刀具的直径（mm） 每把刀具在计算上都是相同的，选取 10mm立铣刀为例作出说明。切削速度的高低因素主要是由工件的精度，材料，刀具材料和刀具耐用性决定。切削用量的选择对零件的表面质量和加工精度有很大的影响。4.7 切削液的选择切削液是在加工过程中，为了减少刀具与工件之间的摩擦，降低切削温度，提高切削效率，有更好的表面质量而在加工过程中注入工件和刀具之间的液体，又称为冷却润

38、滑液。在对金属工件进行切削过程中，合理的利用切削液，减少加工过程中的摩擦情况，降低加工温度，减少热变形，抑制积削瘤的形成，提高刀具的耐用性和生产率是十分必要的。1、 冷却液的作用冷却作用：最主要的作用，降低切削温度，防止工件的热变形。润滑作用：切削液渗透到刀具和工件表面，在加工表面形成润滑膜起到润滑作用。清洗作用：在切削过程中产生大量的金属屑，冷却液可以对工件的金属屑进行清洗，防止形成积屑瘤。防锈作用：切削液中加有防锈添加剂，可以防止刀具和工件在加工过程中氧化生锈。2、 切削液的分类水溶性切削液：水溶液，乳化液，合成切削液。油溶性切削液：切削油，极压切削油。3、 切削液的选择从工件的材料和冷却

39、液的作用和价格考虑，选择乳化液。从刀具的材料为硬质合金考虑，采用乳化液作为冷却液，冷却效果很好。 综合考虑选择乳化液作为切削液，冷却效果很好，在润滑，清洗和防锈方面也十分不错。4.8 对刀点的选择图4.6 对刀点示意图对于本次加工的零件特点，对刀点选择在毛坯的中心位置，也就是在所加工零件的矩形的毛坯对角线的交点上。第5章 基于UG软件的数控加工5.1 UG软件的介绍UG软件是坐落于美国的UGS公司编写的大型工程技术性软件，它对产品的概念性设计，曲面的设计，模具的设计等都能很好的完成，对于零件的NC自动编程也可以很好的生成，应用于许多领域。UG软件在参数化上有很好的设计功能，所以掌握好UG的各个

40、功能是学好机械设计最基本的。UG软件有很多版本，此次设计所采用的加工软件即为UG6.0。5.2 初始参数的设定在对零件进行加工之前，必须得对加工的初始参数进行一个设定，保证加工的正常进行。具体步骤如下。1、 将要加工的毛坯材料先在普通机床上加工成90×80×150的矩形方块。2、 将用Pro/e软件所作的造型设计图转化为Igs格式并在UG6.0软件中打开。3、 在开始菜单下进入加工，选择“mill_contour”进入加工环境。4、 选择“加工导航器”中的“几何视图”，在左侧“操作导航器”栏选择坐标系设置“MCS_MILL”，指定坐标系原点为工件正中央，在间隙设置里指定安全

41、距离为10，如图所示。5、 双击“WORKPIECE”打开，指定部件为集合体，指定毛坯为几何体。选择工件材料为CARBON STEEL，如图所示。5.3 创建刀具点击创建刀具按钮，在刀具类型中选择第一个立铣刀图标，刀具名称为D10R2，刀具直径为10，底圆角半径为2，刀具长度为75，刀刃长度为50，刀刃为2，刀具号为1，如图所示。 同样的可以创建剩余刀具：D5R1，刀具直径为5，底圆角半径为1，刀具长度为75，刀刃长度为50，刀刃为2，刀具号为2D3R0，刀具直径为3，底圆角半径为0，刀具长度为75，刀刃长度为50，刀刃为2，刀具号为3D20，刀具直径为10，刀具长度为75，刀刃长度为50，刀

42、刃为2，刀具号为4D7R1，刀具直径为7，底圆角半径为1，刀具长度为50，刀刃长度为25，刀刃为8，刀具号为55.4 创建粗加工操作 进入加工方法视图，点击创建操作按钮，选择mill_contour类型，在操作子类型中选择型腔铣CAVITY_MILL的操作子类型。具体的基本参数以及进给速度和速度如图所示。点击生成按钮，生成刀轨。5.5 创建半精加工操作进入加工方法视图，点击创建操作按钮，选择MILL_SEMI_FINISH类型，在操作子类型中选择型腔铣CAVITY_MILL的操作子类型。具体的基本参数如图所示。点击生成按钮，生成刀轨。5.6 创建等高加工操作进入加工方法视图，点击创建操作按钮，

43、选择MILL_SEMI_FINISH类型，在操作子类型中选择型腔铣ZLEVEL_PROFILE的操作子类型，程序设置PROGRAM。方法MILL_SEMI_FINISH，刀具选择D5R1。具体的基本参数如图所示。点击生成按钮，生成刀轨。5.7 创建固定轴轮廓加工操作进入加工方法视图，点击创建操作按钮，选择MILL _FINISH类型，选择mill_contour类型，在操作子类型中选择型腔铣CONTOUR_ARAR的操作子类型，程序设置PROGRAM。方法MILL _FINISH，刀具选择D3R0。具体的基本参数如图所示。点击生成按钮，生成刀轨。5.8 创建清跟加工操作进入加工方法视图，点击创

44、建操作按钮，选择MILL _FINISH类型，选择mill_contour类型，在操作子类型中选择FLOWCUT_SINGLE的操作子类型，程序设置PROGRAM。方法MILL _FINISH，刀具选择D20。具体的基本参数如图所示。点击生成按钮，生成刀轨。5.9 模拟刀轨及后处理点击程序顺序视图按钮，在PROGRAM上右键，选择刀轨确认2D动态播放，模拟加工后得到最终效果图，如图所示。在PROGRAM上右键，选择后处理，在弹出的对话框中选择“FANUC_0M”，指定保存位置，生成G代码NC程序。如图。至此，数控加工完成。部分程序代码如下：%G40G17G49G80G91G28Z0.0G90G54T1M6S800.M3M8G1X0.0Y-145.Z5.F5000.Z3.F3000.T2M6S1590.M3M8G1X1.988Y-135.25Z5.F5000.T4M6S1590.M3M8G1X2.295Y94.357Z5.F5000.Z2.701F